Компонентна структура РБД.
Будь яка СУРБД повина включати чотири наступні компоненти:
-локальну СУБД - стандартна СУБД, що призначається для керування локальними даними в кожному із пунктів РБД;
-систему передачі даних – це програмне забезпечення, що дозволяє всім пунктам ІС взаємодіяти між собою. Містить інформацію про існуючі пункти ІС та зв’язки між ними;
-глобальний системний каталог – має теж функціональне призначення, що і системний каталог в централізованих БД. Містить інформацію, специфічну для РБД, наприклад схеми фрагментації і розподілу;
-розподілену СУБД (СУРБД) – є керуючим по відношенню до всієї системи елементом.
14.3. Проектування розподілених баз даних.
При проектувані РБД додатково додаються наступні етапи:
-фрагментація;
-розподіл;
-організація реплікації фрагментів.
1.Горизонтальна та вертикальна фрагментація
2.Змішана фрагментація.
Будь яке відношення можна розділити на деяку кількість частин, що називають фрагментам, а процес розбиття називається відповідно фрагментацією.
Існує два основних типи фрагментів: горизонтальні та вертикальні.
Горизонтальні фрагменти являють собою підмножини кортежів, а вертикальні - підмножини атрибутів.
Фрагментація повина відповідати правилам:
-повноти – кожен елемент даних відношення R повинен бути присутнім хоча б в одному фрагменті R1,R2,..,Rn;
-відновлюваності – повина існувати операція реляційної алгебри, яка забезпечить відновлення відношення R з його фрагментів R1,R2,R3;
-непересічності – якщо елемент даних присутній в фрагменті Rn, то він не може бути присутнім більше в жодному з інших фрагментів відношення R.
На етапі розподілу вирішується задача знаходження оптимальної схеми їх разміщення фрагментів по географічних пунктах ІС.
Відомі чотири альтернативні стратегії разміщення:
-централізоване - передбачає створеня в одному з пунктів єдиної БД під керуванням СУБД, доступ до якої може здійснюватись з усіх пунктів ІС -(відома під назвою розподілена обробка).
Локальність посилань та надійність найнижчі, продуктивність також низька, мережевий трафік високий;
-фрагментарне (роздільне) - БД розбивається на непересічні фрагменти, кажен з яких разміщується в одному з пунктів ІС. При цьому кожен з елементів даних повинен розміщуватись в тому пункті системи, де він частіше використовується.
Надійність низька для окремих пунктів ІС, але висока для системи в цілому, продуктивність відносно висока, мережевий трафік низький;
-з повною реплікацією –передбачає розміщення повної копії БД в кожному пункті ІС. Локальність посилань, надійність, а також продуктивність системи будуть максимальні, але і мережевий трафік самий високий;
-з вибірковою реплікацією - ця стратегія є комбінацією методів фрагментації, реплікації та централізації.
Одні масиви даних фрагментуються, що забезпечує високу локальність посилань, інші, що розміщуються в багатьох пунктах ІС з низькою інтенсивністю оновлення, реплікуються. Всі інші дані зберігаються централізовано;
Її мета в об’єднані всіх переваг, з одночасним виключенням недоліків кожної окремої стратегії.
На етапі організації реплікації вирішується задача підтримки необхідної кількості актуальних копій деяких фрагментів на декількох пунктах РБД.
14.4. Забезпечення прозорості.
Робота з розподіленими СУБД є прозорою для користувача. Це означає, що робота з РБД аналогічна работі з централізованною СУБД. Виділяють чотири основні типи прозорості:
- прозорість розподілу – користовачу непотрібні знання про фрагментацію даних та їх разміщення;
- прозорість транзакцій - СУРБД повина гарантувати атомарність глобальних транзакцій, що в свою чергу означає, що всі її субтранзакції будуть або зафіксовані, або відмінені.
- прозорість виконання - работа в середовищі СУРБД повина виконуватись так само, як і в середовищі централізованої СУБД;
- прозорість використання СУБД – робить прозорим для користувача СУРБД той факт, що в різних пунктах ІС можуть функціонувати локальні СУБД з різними типами моделей даних. Цей тип прозорості використовується в випадку гетерогенної РБД.
Більш докладніше правила прозорості сформульвані в правилах Дейта:
1. Локальная автономність - пункти РБК повині бути автономними:
-локальні дані належать локальним власникам і супроводжуються локально;
-всі локальні процеси залишаються чисто локальними;
-всі процеси заданого пункту контролюються тільки ним самим.
2. Відсутність опори на центральний пункт - в РБК не повино бути жодного з пунктів, без якого ІС не змогла б функціонувати.
3. Безперервне функціонування -в системі ніколи не повина виникати потреба для її планової зупинки для внесення змін в фрагментацію та розподіл даних;
4. Независимость от расположения – користувач повинен мати доступ до БД з будь якого пункту ІС.
5. Незалежність від фрагментації - користувач повинен мати доступ до данихнезалежно від способу їх фрагментацфї.
6. Незалежність від реплікаціїї - користувач не повинен знати про наявність реплікації.
7. Обработка распределенных запросов – ІС повина підтримувати запити, що посилаються на дані, розміщені в більш ніж одному пункті.
8. Обробка розподілених транзакцій – ІС повина підтримувати виконання транзакцій, як одиниці відновлення.
9. Незалежність від типу обладнання - СУРБД повина бути роботоздатною на різних апаратних платформах.
10. Незалежність від операційної системи.
11. Незалежність від мережевої архітектури.
12. Незалежність від типу СУБД - СУРБД повина підтримувати гетерогенність.
Лекція 15. Транзакції в розподілених БД. Реплікація даних.
Відновлення в розподіленому середовищі. Вплив відмовлень на процедури відновлення. Двофазна фіксація транзакцій (2РС). Трифазна фіксація транзакций (3PL). Реплікація даних. Види й властиіості реплікації. Основні концепції реплікації даних. Сервери реплікації. Операції з'єднання в розподіленому середовищі.
Лекція 16. Безпека БД та засоби її підтримки.
Апаратні та програмні складові. Особливості OLTP, DSS та OLAP систем. Управління доступом. Засоби підтримки безпеки в SQL. Шифрування даних. Безпека БД. Управління користувачами. Привілеї
16.1. Апаратні та програмні складові.
16.2. Особливості OLTP, DSS та OLAP систем